Экономические проблемы реновационных процессов

Размещено на http://www.allbest.ru/

Размещено на http://www.allbest.ru/

Реферат

Экономические проблемы реновационных процессов

Аннотация

экономический надежность ремонт

В данной реферативной работе рассмотрены исследования экономических проблем реновационных процессов, также рассмотрены критерии и методы расчета экономической эффективности ремонта и модернизации машин. В процессе эксплуатации машин и оборудования в производстве они подвергаются физическому износу, перестает удовлетворять техническим и эксплуатационным требованиям. Таким образом, повышение эффективности производства прямо связаны с решением вопроса продления ресурса оборудования, и экономических задач реновационных процессов.

Ключевые слова

Экономическая эффективность. Критерии. Методы. Ремонт. Восстановление. Модернизация. Капитальный ремонт. Затраты. Денежные критерии. Качественные факторы. Надежность. Долговечность.

Введение

Наиболее обобщенными показателями, характеризующими состояние основных фондов (ОФ), считаются показатели износа и доли машин с истекшим сроком службы. На начало 2008 г. степень износа машин и оборудования по всем видам деятельности в коммерческих организациях достигла 51,1%, в том числе на предприятиях по производству транспортных средств -- 67, по добыче полезных ископаемых -- 54,9, по производству машин и оборудования -- 51,2%. Из всего парка техники полностью изношенными признаны 21,1% единиц оборудования.

Среди промышленных видов экономической деятельности наиболее угрожающее положение сложилось в производстве транспортных средств, где доля полностью изношенной техники превысила 40%, химическом производстве и добывающих отраслях -- около 1/4 всего парка машин.

Опрос выявил показатель доли оборудования со сверхнормативным сроком службы, по значению близкой официальной оценке: доля оборудования со сверхнормативным сроком службы достигает почти 30%.

Для отдельных видов и групп машин показатель доли переамортизированных средств заметно превышает усредненные официальные показатели Росстата. Так, среди некоторых видов горно-шахтного оборудования доля машин с выработанным ресурсом превышает 50%. Такая техника постоянно находится в «предотказном» состоянии, что приводит к увеличению доли затрат на ее содержание в себестоимости добычи и переработки продукции горного производства. Если подобная тенденция сохранится, то через несколько лет затраты на ремонт (без реконструкции и модернизации) сравняются со стоимостью нового горношахтного оборудования.

При таком высоком показателе полностью амортизированного оборудования уровень ликвидации машин и оборудования находится на ничтожно низком уровне -- 1,4% от всего парка машин и оборудования во всех сферах деятельности экономики (только коммерческие организации без субъектов малого предпринимательства). По сути дела, в год подлежит ликвидации не более 7% полностью изношенной техники. По опросам Росстата, только 13% предприятий ликвидируют машины и оборудование из-за их экономической неэффективности. В то же время 71% предприятий при ликвидации техники ориентируются на ее физическую изношенность. Таким образом, на предприятиях по-прежнему сохраняется не только физически изношенное, но и экономически неэффективное оборудование.

1. Критерии экономической эффективности технических и организационных решений в ремонтном производстве

1.1 Экономический эффект и экономическая эффективность прогрессивных решений в области ремонта и модернизации машин

При экономическом обосновании технических и организационных решений в ремонтном производстве нужно выявлять экономическую эффективность их внедрения. Определение экономической эффективности в социалистическом хозяйстве всегда предполагает сопоставление народнохозяйственного эффекта, получаемого от внедрения соответствующего технического решения, с народнохозяйственными затратами

(1.1)

где -- экономическая эффективность внедрения нового метода ремонта или модернизации оборудования;

А -- экономический эффект, получаемый от внедрения нового метода ремонта или модернизации;

W -- затраты, связанные с достижением этого эффекта.

Экономическую эффективность различных методов ремонта и модернизации оборудования никогда нельзя определять исходя только из улучшения экономических показателей работы ремонтного завода или цеха. При экономической оценке любых технических решений обязательно должна определяться их народнохозяйственная эффективность

 (1.2)

где -- народнохозяйственная эффективность внедрения нового метода ремонта или модернизации оборудования;

-- народнохозяйственный эффект от внедрения нового метода ремонта;

-- народнохозяйственные затраты на осуществление нового метода ремонта.

Одно время некоторые работники ремонтных служб ошибочно полагали, будто главная их цель заключается в уменьшении себестоимости ремонта, поскольку это улучшало тогда самый существенный показатель хозяйственной деятельности ремонтного завода или цеха. Из-за этого они иногда не обеспечивали должного качества и надежности отремонтированного оборудования. Потери, вызываемые эксплуатацией вышедших из ремонта машин, были значительно больше той экономии, которая достигалась на затратах по их ремонту. Оценка эффективности внедрения новых методов ремонта обязательно должна производиться применительно к использованию выпущенных из ремонта машин в процессе эксплуатации.

Иногда улучшение качества ремонта увеличивает его себестоимость, отчего происходит удорожание выпускаемой продукции ремонтного завода. Однако вопрос о повышении качества ремонта нельзя решать только исходя из себестоимости ремонта, т. е. из экономических показателей работы ремонтного завода. Такой вопрос может и должен решаться с учетом интересов всего народного хозяйства. Повышение качества ремонта хотя и может удорожить ремонт машины, но позволяет получить экономию на эксплуатационных расходах, т. е. способствует снижению себестоимости изготовляемой с помощью этих машин продукции. При этом дополнительные затраты на ремонт машины могут в короткий срок окупиться экономией, получаемой от снижения себестоимости продукции. Поэтому в целом для народного хозяйства повышение качества ремонта является экономически высокоэффективным.

В связи с проводимой в нашей промышленности новой хозяйственной реформой некоторые работники ремонтных служб думают, что эффективным теперь надо считать лишь то, что выгодно данному ремонтному заводу или цеху. Между тем критерий народнохозяйственной эффективности -- это очень существенное преимущество социалистического хозяйства. Он обеспечивает решение каждой технической и организационной задачи с учетом интересов всего народного хозяйства и полностью сохраняется в оценке всех технических решений. Новое теперь заключается в том, что после выяснения вопроса о народнохозяйственной эффективности нового метода ремонта или модернизации оборудования надо использовать механизм цен и поощрений так, чтобы ремонтный завод (или цех) был заинтересован в его быстрейшем внедрении.

Речь, следовательно, идет вовсе не об отмене критерия народнохозяйственной эффективности при оценке каждого технического решения в ремонтном производстве, а о дальнейшем, еще большем укреплении его значения. То, что эффективно для государства, отвечает требованию народнохозяйственной эффективности, делается выгодным и для ремонтного завода или цеха. Если данный метод ремонта или модернизации оборудования является эффективным для народного хозяйства, то именно этим, и только этим, дан ответ на вопрос об эффективности его внедрения. Если этот метод ремонта (модернизации) эффективен для народного хозяйства, то необходимо сделать так, чтобы ремонтному заводу (цеху) было выгодно его внедрять. Использование механизмов цен и материальных поощрений во всех случаях позволяет обеспечить решение этой задачи. Если же считать эффективным только тот метод ремонта, который выгоден ремонтному заводу или цеху, а не всему народному хозяйству, то ремонтный завод (цех) будет применять только те методы ремонта, которые оказались почему- либо в данный момент наиболее выгодными для него самого. Например, с точки зрения интересов ремонтного завода, продолжать и дальше ремонт оборудования прежнего типа может оказаться более выгодным, чем освоение ремонта и модернизации новых машин, так как он уже давно хорошо освоен и налажен и стал, поэтому для завода высокорентабельным.

В подавляющем большинстве случаев основой экономического эффекта А от внедрения новых методов ремонта и модернизации машин является экономия затрат общественного труда . Если эффект от внедрения нового метода ремонта или модернизации оборудования состоит в экономии затрат (А = ), то экономическая эффективность его внедрения может быть выражена количественно, так как числитель и знаменатель в формуле эффективности будут иметь либо одинаковую размерность, либо, как мы увидим ниже, могут быть соизмерены

(1.3)

1.2 Затраты, связанные с осуществлением новых методов ремонта и модернизации оборудования

Расчеты экономической эффективности внедрения новых методов ремонта и модернизации оборудования базируются на денежном измерении затрат. При этом различают два денежных показателя затрат: капитальные вложения и эксплуатационные расходы.

Капитальные вложения --это единовременное вложение средств на ремонт, модернизацию или приобретение нового оборудования. Это средства, вкладываемые в оборудование потребителем, перед тем как он может начать эксплуатацию этой машины.

Расходы по эксплуатации рассматриваемой машины производятся потребителем ежегодно, в течение всего времени ее использования. Иначе эксплуатационные расходы -- это себестоимость изготовляемой с помощью рассматриваемой машины продукции.

Капитальные вложения и эксплуатационные расходы могут быть исчислены на одну машину или на единицу изготовляемой с помощью этой машины продукции (или на единицу производимой с ее помощью работы). В табл. 1.1 показана размерность капитальных вложений и эксплуатационных расходов в каждом из этих случаев. Из нее видно, что капитальные вложения и эксплуатационные расходы -- это всегда величины разноразмерные и поэтому непосредственно складывать их друг с другом нельзя.

Таблица 1.1 Размерность капитальных вложений и эксплуатационных расходов при экономической оценке различных методов ремонта и модернизации оборудования

Наименование показателей затрат	Применительно к одной машине	Применительно к одному изготовляемому с помощью этой машины изделию
Капитальные вложения Эксплуатационные расходы	К, руб/машину Е, (руб/год)/ машину	k, руб/(шт/год) e, руб/шт.

Показатели К и Е, приведенные в таблице, называют абсолютными измерителями затрат, a k и е -- удельными. Для перехода от абсолютных размерностей к удельным необходимо разделить первые на годовую производительность q_г машины. Так, если величина q_г выражается в количестве решаемых с помощью рассматриваемой ЭВМ задач данного класса в год, то удельные величины затрат будут иметь следующие размерности:

 (1.4)

(1.5)

Каждое из приведенных в табл. 1.1 значений затрат и их размерность имеют свою область применения. Если, например, после модернизации не меняется производительность машины, то оценка экономической эффективности модернизации производится на основе абсолютных измерителей затрат. В тех же случаях, когда годовая производительность машины после ее модернизации увеличивается, расчет экономической эффективности модернизации обычно производится на базе удельных измерителей затрат.

1.3 Денежные критерии экономической эффективности технических решений в ремонтном производстве, исчисляемые на базе абсолютных и удельных измерителей затрат

При экономическом анализе методов ремонта и модернизации оборудования надо правильно выбирать критерий. Критерий -- это мера для выбора наилучшего варианта ремонта или модернизации. Он должен обеспечить достижение поставленной цели при наименьших затратах. При определении экономической эффективности новых методов ремонта или модернизации оборудования составляется сравнительная экономическая модель, с помощью которой производится выявление получаемого дополнительного экономического эффекта и производимых дополнительных затрат.

Наиболее распространенная в практике ошибка -- мнение, что основным критерием для оценки экономической эффективности технических решений в ремонтном производстве является минимум затрат на ремонт. Конечно, снижение себестоимости ремонта машин -- очень важный экономический показатель, однако не единственный и даже не основной. Если рассматривать его в качестве основного критерия, можно допустить большие ошибки.

Бывают случаи, когда за основной критерий экономической эффективности технических решений в ремонтном производстве ошибочно принимают экономию материалов, расходуемых на ремонт. Конечно, экономия материалов имеет важное значение, но и она не является основным критерием экономической эффективности технических решений. Иногда считают основным критерием минимум трудоемкости ремонта машины, однако хотя это и очень важный экономический показатель, но и он не может рассматриваться в качестве единственного или основного критерия. В некоторых случаях считают лучшим то техническое решение, где выше показатель унификации деталей. Унификация также имеет очень важное значение, но сама она экономически эффективна лишь в тех случаях, когда выигрыш от ее применения меньше потерь, которые она вызывает.

При сопоставлении различных методов ремонта и модернизации оборудования выбор наилучшего из них должен производиться на основе обобщающих денежных критериев эффективности.

Вначале рассмотрим денежные критерии экономической эффективности технических решений в ремонтном производстве, исчисляемые на базе абсолютных измерителей затрат. Ими пользуются в тех случаях, когда производительность машины в сравниваемых вариантах одинакова.

Если экономический эффект от внедрения нового технического решения состоит в экономии на эксплуатационных расходах (), а затраты заключаются в дополнительных капитальных вложениях (W), способствующих ее достижению, то показатель эффективности дополнительных капитальных вложений во второй вариант по сравнению с первым определится из выражения

(1.6)

Обратной величиной является срок окупаемости дополнительных капитальных вложений экономией на эксплуатационных расходах:

(1.7)

где -- капитальные вложения по сравниваемым вариантам () -- эксплуатационные расходы по сравниваемым вариантам ();

-- срок окупаемости дополнительных капитальных вложений экономией на эксплуатационных расходах в годах.

Прогрессивный вариант ремонта или модернизации, требующий больших капитальных вложений, будет при прочих равных условиях экономически эффективным, если

(1.8)

Срок окупаемости является обобщающим критерием экономической эффективности технических решений для тех случаев, когда для обеспечения меньших эксплуатационных расходов требуются дополнительные капитальные вложения. Иногда считают, что эксплуатационные расходы в формуле для исчисления срока окупаемости не должны включать амортизацию оборудования. Тогда выходит, что назначение срока окупаемости состоит именно в том, чтобы учесть амортизацию. По срок окупаемости дополнительных капитальных вложений -- это не срок амортизации. Амортизация является обязательной составной частью себестоимости продукции, т. е. эксплуатационных расходов. Поэтому при вычислении срока окупаемости нужно предварительно рассчитать амортизационные отчисления, а, следовательно, и срок службы машины. Срок же окупаемости позволяет учесть в экономическом расчете то, чего показатель себестоимости продукции не учитывает, а именно накопления для расширенного воспроизводства.

В тех случаях, когда имеется не два, а несколько вариантов ремонта или модернизации машин, возникает вопрос о том, как правильнее исчислять срок окупаемости дополнительных капитальных вложений: цепным способом, т. е. на переменной базе (на базе варианта с ближайшими большими вложениями) или на постоянной базе, т. е. на базе варианта с наименьшими вложениями.

Наиболее правильным является расположение всех вариантов в порядке последовательного возрастания вложений (начиная от варианта, требующего самых меньших вложений). Исчисление сроков окупаемости дополнительных капитальных вложений надо производить цепным способом, т. е. на переменной базе. Это позволяет сравнивать каждый последующий вариант, требующий больших вложений, с относительно наиболее эффективным вариантом из числа предыдущих, требующих меньших вложений.

Какой же из вариантов в данном примере является экономически наиболее эффективным? Допустим, что пример относится к отрасли, в которой норма срока окупаемости тн ~ 8 лет. Если проводить сравнение на постоянной базе, третий вариант получается эффективным



Формула срока окупаемости дополнительных вложений может быть преобразована в приведенные годовые затраты. В самом деле, полученное из расчета численное значение срока окупаемости дополнительных капитальных вложений Т2/1 сопоставляется с нормой срока окупаемости тк

(1.10)

Преобразуя это выражение, получаем

руб.,

а затем

руб.

Умножив обе части этого неравенства на , получим

Последнее выражение получило название приведенных годовых затрат

, (1.11)

где Е -- годовые эксплуатационные расходы по этой машине

-- нормативный коэффициент эффективности дополнительных капитальных вложений в 1/год;

К -- капитальные вложения по данной машине в руб/машину.

При применении критерия приведенных годовых затрат наилучшим вариантом ремонта или модернизации машины является тот, у которого

(1.12)

Новые методы модернизации оборудования в большом количестве случаев позволяют увеличить его годовую производительность q_г. Тогда расчет экономической эффективности модернизации машины следует производить на основе удельных измерителей затрат: удельных капитальных вложении

k руб/(шт/год) и удельных эксплуатационных расходов е руб/шт

Если в новом (втором) варианте модернизации машины k₁ < k₂ и e₁ <e₂ то в качестве показателей, характеризующих экономическую эффективность его внедрения, исчисляют две величины: относительную экономию удельных капитальных вложений

(1.13)

дополнительную рентабельность по удельным эксплуатационным расходам

(1.14)

Если же , а . то в качестве критерия экономической эффективности второго варианта модернизации машины исчисляется срок окупаемости дополнительных капитальных вложений через удельные измерители затрат

лет. (1.15)

Второй вариант модернизации машины будет экономически эффективен при

(1.16)

Можно производить выбор варианта модернизации машины и на базе удельных приведенных затрат приходящихся на единицу продукции или работы,

руб/шт. (1.17)

В этом случае наилучшим вариантом будет тот, у которого

. (1.18)

1.4 Качественные факторы, учитываемые при экономической оценке технических решений в ремонтном производстве

Не во всех случаях определение экономической эффективности технических решений может производиться на основе только количественного расчета. В ряде случаев нужно еще учитывать значение некоторых важных качественных факторов, которые не представляется возможным выразить числами. К ним относится, например, повышение надежности машин. Принципиально это преимущество во многих случаях может быть выражено в количественных показателях эффективности, характеризующих рост производительности общественного труда; повышение надежности рабочих машин повышает их годовую производительность благодаря уменьшению простоев в ремонте и соответственно увеличению полезного времени работы. Но в связи с тем, что до испытания вновь созданной машины в условиях эксплуатации не всегда удается количественно оценить повышение ее эксплуатационной надежности, этот фактор вначале иногда приходится учитывать качественно, а количественную оценку он получает по мере появления эксплуатационных данных.

При оценке эффективности того или иного метода организации ремонта нужно помимо затрат на ремонт учитывать качество ремонта при различных методах его организации. Известно, например, что агрегатный (узловой) метод удешевляет ремонт и сокращает продолжительность простоя машин в ремонте. Однако не во всех случаях он обеспечивает должное качество ремонта.

При решении вопроса о выборе метода ремонта нужно учитывать не только стоимость ремонта, но и фактор времени, т. е. сокращение общего простоя машин в ремонте от момента их выхода до момента возвращения в эксплуатацию. Иногда необходимость учета качественных факторов возникает из-за отсутствия данных, позволяющих численно выявить их связь с экономией затрат труда.

Если новое техническое решение, связанное с модернизацией оборудования, требует больших капитальных вложений, но позволяет получать при этом экономию на эксплуатационных расходах и в то же время улучшает какие-либо показатели, которым не может быть дана количественная денежная оценка, решение облегчается при применении следующего порядка сопоставления показателей по сравниваемым вариантам. Вначале рассчитывают экономическую эффективность нового технического решения исходя из тех эксплуатационных преимуществ, которые можно выразить в виде экономии затрат; после этого производят суммарную оценку его эффективности с учетом всех остальных эксплуатационных различий сравниваемых вариантов.

В тех случаях, когда при модернизации оборудования улучшается какой-либо эксплуатационный параметр, которому не может быть дана денежная оценка, целесообразно исчислить показатель

(1.19)

где -- показатель относительной эффективности дополнительных затрат, связанных с улучшением какого-либо эксплуатационного параметра оборудования;

-- улучшение параметра машины в процентах к его первоначальному значению;

-- увеличение приведенных годовых затрат на улучшение этого параметра в процентах к их первоначальному значению.

Иногда предлагают для окончательной оценки дополнять обобщающие показатели эффективности частными, например, наряду с себестоимостью ремонта учитывать еще и трудоемкость, и расход материалов на ремонт. Но в этом нет надобности, так как эти показатели находят обобщенное выражение в показателе себестоимости ремонта. В дополнение к обобщающим показателям при окончательной оценке эффективности новых технических решений надо учитывать только те факторы, которые не находят в них отражения и поэтому имеют самостоятельное значение.

В настоящее время для нахождения оптимальных решений ряда экономических задач, в том числе и в области ремонта и модернизации оборудования, широко используется математическое моделирование и программирование.

2. Методы расчетов экономической эффективности ремонта и модернизации машин и их деталей.

2.1 Методы расчета экономической эффективности ремонта машин

Перед тем как производить ремонт или осуществлять модернизацию машины, необходимо путем анализа и расчета убедиться в их экономической эффективности.

Условием экономичности ремонта служит прежде всего неравенство

R_T < z_T (2.1)

где R_T -- стоимость капитального ремонта машины, производимого в Т-м году ее эксплуатации; z_T -- цена нового экземпляра такой машины в 7-м году с учетом ее обесценивания под влиянием технического прогресса.

При соблюдении этого условия неэкономично заменять старую машину новой точно такой же конструкции, а эффективнее отремонтировать ее. Для этого прежде всего необходимо, чтобы стоимость вновь установленных деталей при ремонте не превышала стоимости аналогичных деталей при изготовлении машины. Этого можно достигнуть, если изготовлять сменяемые детали машин теми же методами, какими они изготовляются при производстве машин. Сменяемые детали машин, создаваемых методами массового и крупносерийного производства, должны изготовляться централизованно и теми же методами.

Если обозначить z_i -- цену i-й сменяемой детали при выпуске ее заводом-изготовителем данной машины или другим предприятием, занятым централизованным их изготовлением; s_di -- стоимость изготовления i-й сменяемой детали на заводе, эксплуатирующим данную машины; в -- средний коэффициент превышения стоимости деталей, изготовленных в процессе ремонта, над стоимостью тех же деталей, сделанных на заводе-изготовителе, то имеет место соотношение

S_di =вz_i (2.2)

Опыт показывает, что для машин, изготовляемых сравнительно крупными сериями, [3 ^ 3. При отсутствии обеспечения ремонтов машин массового и крупносерийного выпуска централизованно изготовленными запасными частями стоимость ремонтов в сравнительно короткие годы эксплуатации может превысить стоимость всей машины

(2.3)

Рассмотрим теперь, как определить, что экономичнее: отремонтировать ли старую машину или заменить ее новейшим оборудованием более совершенной конструкции. Для этого надо сопоставить показатели по прежней и новой моделям этих машин. Если отремонтировать старую машину, то при капиталовложениях в размере R_c руб. себестоимость единицы продукции будет с_с руб/шт. Если заменить старую машину новой, то при капиталовложениях в размере К_н руб. себестоимость единицы продукции будет с_н руб/шт. Пусть годовая производительность новой машины -- цн шт/год, при этом q_н > q_c. Тогда удельные капитальные вложения составят:

при ремонте старой машины

при замене старой машины новой

Если > и с_с > с_н, то замена старой машины новой высокоэффективна, так как позволяет получить экономию как на капитальных вложениях, так и на эксплуатационных расходах.

Если < и с_с > с_н, нужно исчислить в качестве критерия эффективности срок окупаемости дополнительных капитальных вложений экономией на эксплуатационных расходах

лет. (2.4)

В процессе анализа затрат нужно иметь в виду, что и затраты на предстоящий капитальный ремонт R_c могут существенно меняться в зависимости от того, предполагают ли эксплуатировать старую машину в течение многих лет, или намечено в ближайшие годы заменить ее новой. В тех случаях, когда предполагается продолжать эксплуатацию старой машины, ремонты будут производиться относительно чаще. При этом в процессе осуществления каждого ремонта в большой мере предусматриваются работы, связанные с предупреждением интенсивных износов. Наоборот, в тех случаях, когда становится актуальным вопрос о замене старой машины новой, ремонты будут производиться относительно реже; это уже будут в основном не профилактические, а только ремонты по потребности.

1.5 Проблема установления оптимальной стратегии ремонта машины

Еще в процессе разработки новой машины необходимо решить, как наиболее рационально организовать ее обслуживание и ремонт. Следует предусмотреть наиболее эффективный порядок проведения осмотров и замены деталей, который должен быть узаконен в специальных документах, вручаемых потребителю вместе с машиной.

Рис. 2.1. Предсказание возможности возникновения отказа машины на основе анализа постепенных изменений ее параметров

При этом в конструкцию машины надо внести все необходимые изменения, позволяющие удешевить ремонт.

В последние годы стали проявлять большой интерес к удешевлению текущих ремонтов R_T машины за счет исключения преждевременной замены деталей при плановых (профилактических) ремонтах. Опыт показал, что ежегодные убытки U₃ из-за преждевременной замены деталей в процессе профилактических ремонтов машин во многих случаях весьма велики. Так, при переборках' самолетов с них снимается значительное количество узлов, которые могли бы еще длительное время работать с заданными параметрами. Это вызывает большую потерю средств. Для уменьшения этих потерь стали заменять плановый ремонт автоматическим контролем за изменением параметров оборудования в процессе его работы. Такой метод технического обслуживания получил название: «контролируй и ремонтируй по необходимости».

Автоматический контроль параметров машин и систем позволяет выявлять тенденции в их изменении. Постепенное изменение характерных параметров может выявить потенциальные внезапные отказы. Если скорость изменения параметра во времени слишком велика и знак ее остается постоянным, а значение параметра приближается к предельному, то можно предположить, что вскоре это значение превысит предельное, хотя еще какое-то время будет оставаться в приемлемых пределах. Таким образом, можно предвидеть неисправность или отказ и принять меры по его предотвращению. Тем самым анализ постепенных изменений параметров используется для прогнозирования возможности возникновения как постепенного, так и внезапного отказов. Предельные значения соответствующих параметров оборудования, определяющих работоспособность его отдельных подсистем, закладываются в их схемы еще на самом заводе-изготовителе. Благодаря этому становится возможной замена только тех деталей и узлов, у которых заметно ухудшились характеристики, приблизившись к недопустимым пределам или разрушению (рис. 2.1). Условием эффективности введения этой системы ремонта является

(2.5)

где -- цена аппаратуры автоматического контроля параметров машины (системы) в руб.;

-- годовая норма амортизации для аппаратуры контроля параметров в 1/год;

-- норма эффективности капитальных вложений в 1/год;

-- годовой расход электроэнергии аппаратурой контроля параметров в руб/год;

-- уменьшение убытков из-за предотвращения преждевременной замены еще годных деталей машины в руб/год.

Система автоматического контроля параметров содержит обычно расположенные в различных местах датчики, а также устройства для хранения информации и анализа данных. Изменение параметров записывается от многих датчиков на магнитную ленту. Эта запись используется для прогнозирования состояния и обнаружения текущих дефектов без разборки оборудования. Посредством счетно-аналитических устройств можно не только определить текущее состояние параметров, но и оценить вероятную продолжительность работы деталей или узлов до достижения установленного предельно допустимого значения характеристик. Такая организация технического обслуживания позволяет своевременно заменить дефектный узел и в то же время использовать весь фактический ресурс его работоспособности. 60

Можно ожидать, что неотъемлемой частью всех средств передвижения в будущем станет автоматический встроенный контроль. Тогда, например, перебои в работе двигательной установки смогут быть устранены путем автоматической регулировки рабочих характеристик топливной системы и аппаратуры зажигания. Система автоматического контроля позволит также выбрать оптимальный режим работы двигателя с ухудшенными характеристиками.

Большое влияние на выбор современной стратегии ремонта автомобилей имеют созданные в последнее время новые методы определения технического состояния автомобилей и величины износов их деталей без разборки. Это даст возможность избежать полной разборки поступающих в ремонт автомобилей и производить лишь частичную их разборку в необходимых пределах. Принятая до сих пор система капитального ремонта грузовых автомобилей с полным обезличиванием деталей предусматривает обязательную полную разборку машины. В результате нарушаются все сопряжения, в том числе и те, которые имеют большой ресурс безотказной работы и раскомплектовка которых снижает надежность и долговечность агрегата.

Применительно к самолетам в последнее время все чаще стали отказываться от обычной практики, когда двигатели с них снимают и направляют для ремонта и переборки в мастерские. Стремятся производить ремонт двигателя без снятия его с самолета (так называемый «ремонт на крыле»). Новый метод ремонта позволяет удешевить ремонты за счет устранения затрат труда на демонтаж и монтаж двигателя и его транспортировку. Кроме того, этот метод ремонта дает возможность уменьшить количество запасных двигателей, сократить простой в ремонте, уменьшить потери от неполного использования ресурса и затраты на дополнительные работы, обычно производимые при поступлении двигателя в мастерские. В целях расширения объема ремонтов, осуществляемых без снятия двигателя, улучшается его ремонтопригодность. Двигатель создается из съемных блоков; вентилятора, компрессора, камеры сгорания, турбины. Благодаря этому замена узлов, выработавших русурс, может производиться за время стоянки самолета.

При выборе стратегии ремонта машины большое внимание должно уделяться обеспечению его высокого качества. Низкое качество ремонта увеличивает интенсивность отказов. Там, где требуется особенно высокая надежность машины, должны применяться специальные методы ремонта, а для замены должны использоваться только такие детали, которые прошли предварительную проверку и тренировку.

Все виды ремонта и обслуживания автомобилей нацеливаются сейчас на предотвращение поломок в пути и повышение безопасности движения. В последние годы выдвигается также идея обеспечения безотказной работы легковых автомобилей индивидуальных владельцев в течение всего срока службы Т_с = 8ч10 лет до их морального износа. Эти автомобили, совершающие сравнительно небольшой пробег (80--100 тыс. км за весь срок службы), не должны требовать капитального ремонта. Текущий ремонт их не должен выходить за пределы замены таких деталей, как поршни, кольца и вкладыши на детали того же номинального размера. В ходовой части допустима замена тормозных накладок и рулевой трапеции не больше одного раза за весь указанный срок.

Рис. 2.2. Изменение вероятности безотказной работы Р космической лаборатории в зависимости от длительности полета.

Последние достижения радиоэлектроники положили начало поискам создания аппаратуры сверхвысокой надежности, почти не нуждающейся в ремонте. Параллельно с этим начались поиски путей ремонта выходящего из строя космического оборудования на орбите. Полеты современных космических кораблей с экипажем длятся относительно недолго, так что нет необходимости обслуживать их электронное оборудование во время полета. Однако длительные полеты космических лабораторий вряд ли смогут протекать успешно, если их экипаж не будет в состоянии ремонтировать отказавшие системы в условиях полета. На рис. 2.2 показано, как изменяется вероятность безотказной работы космической лаборатории в зависимости от длительности полета без обслуживания в полете (У) и с обслуживанием в полете (2), если на борту корабля имеется только один запасной комплект сменных модульных узлов. Если ремонт будет признан целесообразным, то это изменит весь подход к разработке значительной части радиоэлектронного оборудования для космических объектов. До недавнего времени к этой аппаратуре не предъявлялось требования ремонтопригодности в полете: Обсуждаются также планы вывода на орбиту космической ремонтной станции с экипажем на борту.

Можно ожидать, что в будущем осуществится автоматический ремонт. На первых порах он будет ограничен операциями замены отказавших блоков (элементов) и регулировки параметров. Большие интегральные схемы указывают путь к созданию электронных вычислительных машин, которые сами будут отыскивать свои повреждения, сами будут располагать запасными блоками и не будут требовать специальных инструментов для обслуживания. Ожидается, что в распоряжении разработчиков ЭВМ в ближайшие годы появятся арифметические устройства, выполненные в виде большой интегральной схемы на одном кристалле кремния,

Если средние интегральные схемы содержат до 20 триггеров в одном кристалле, то большие интегральные схемы будут содержать до 200 логических элементов в одном кристалле. Создание больших интегральных схем требует коллективной работы разработчиков интегральных схем и разработчиков ЭВМ и других систем, которым приходится решать многие общие проблемы.

1.6 Методы расчета экономической эффективности модернизации устаревшего оборудования

В ряде случаев бывает выгодно модернизировать устаревшие машины, находящиеся в эксплуатации. При модернизации нужно стремиться доводить находящуюся в эксплуатации устаревшую машину до современного высшего уровня. В то же время необходимо принимать простые конструктивные решения, реализация которых не вызывает излишнего удорожания работ. Вследствие того, что в хозяйственной практике еще не всегда производят расчеты экономической эффективности модернизации, имеют место случаи, когда на нее затрачивают средства, которые не окупаются, или не производят модернизацию там, где она экономически эффективна. Экономический анализ помогает более правильному решению основных технических вопросов модернизации оборудования.

Обычно при решении вопроса об эффективности модернизации старой, находящейся в эксплуатации машины, должны быть сопоставлены показатели по трем вариантам: по ремонту старой машины, модернизации старой машины и замене старой машины новейшей.

Иногда делают выводы об экономической эффективности модернизации на основе сопоставления показателей только по двум вариантам: по ремонту старой машины и ее модернизации. Часто это мотивируют отсутствием нового оборудования для замены старого. Между тем независимо от того, имеется ли в настоящее время в достаточных количествах новейшее оборудование для этой замены, сопоставление вариантов модернизации и замены является совершенно обязательным. Оно позволяет планирующим органам своевременно выявить необходимость увеличения производства оборудования новейших моделей для замены устаревшего. В противном случае примиряются с тем, что надо осуществлять модернизацию старой машины, так как новой для ее замены все равно нет. В других случаях, наоборот, сопоставляют только варианты ремонта старой машины и замены ее новейшей. Тогда ориентируются только на замену существующей техники, а работы по модернизации устаревшего оборудования не производят.

По трем названным вариантам должны быть сопоставлены показатели, приведенные в табл. 2.1.

Таблица 2.1 Показатели по сравниваемым вариантам

	Варианты
Наименование показателей	Ремонт старой машины	Модернизация старой машины	Замена старой машины новой
Новые капитальные вложения в руб.	Rc	Км	Кн
Годовая производительность машины в шт/год	qс	qм	qн
Себестоимость единицы продукции, изготовленной с помощью этой машины, в руб/шт.	Сс	См	Сн

Экономический эффект, который дает модернизация машин, характеризуется еще выигрышем во времени. При отсутствии необходимого количества новейшего оборудования для замены старого может производиться модернизация действующих машин даже в том случае, если приведенный выще расчет показал, что замена старой техники новейшей эффективнее.

Особенно высокой обычно бывает экономическая эффективность модернизации оборудования, ставшего «узким местом» и лимитирующего выпуск целого комплекса машин. Например, в ряде случаев в процессе эксплуатации удается значительно повысить производительность части машин, являющихся звеньями единого производственного процесса. В результате другая часть машин, производительность которой осталась прежней, может стать «узким местом» и лимитировать выпуск всех остальных машин. Эффективным средством устранения такого «узкого места» может явиться модернизация оборудования путем замены; например, электрического привода новым, более совершенным. При решении таких задач необходимо сопоставлять затраты не по отдельной машине, а по всему комплексу, составным звеном которого является рассматриваемая машина. При этом надо сопоставить затраты по вариантам модернизации оборудования и простого увеличения количества оборудования, ставшего «узким местом»

3. Методы выбора экономически наиболее эффективных средств повышения надежности и долговечности машин

3.1 Необходимость выбора экономически наиболее эффективных средств повышения надежности и долговечности машин

При оценке мероприятий по повышению надежности и долговечности оборудования экономические критерии имеют важное, а часто решающее значение. Так, в качестве самого первого устройства на интегральных схемах для автомобиля был выбран регулятор напряжения. Но когда показавший хорошие результаты на испытательном стенде регулятор был установлен на автомобиле, результаты испытаний оказались неудовлетворительными. Потребовалось усовершенствовать его конструкцию, заэкранировать и сделать более прочным, чтобы выдерживать высокие температуры. А это сделало регулятор напряжения на интегральных схемах слишком дорогим для возможности его практического использования. Лишь посредством длительной упорной работы удалось добиться дальнейшего повышения его надежности при приемлемой цене.

Надежность и долговечность оборудования тесно связаны (с его экономическими показателями. При этом экономическая; оценка позволяет дать обобщенную оценку всех качеств машины повышенной надежности и долговечности.;

Повышение надежности машины, позволяя экономить на одних расходах, может вызвать возрастание других. Часто новы» шение надежности оборудования обусловливает очень существенное возрастание его стоимости. На современном уровне техники можно было бы создавать, особенно посредством многократного резервирования, сверхнадежные машины и системы. Однако затрачиваемые на их создание колоссальные средства не оправдали бы получаемый при этом эффект. Необходимо поэтому тщательно выявлять, как скажется повышение надежности создаваемой машины на обобщающих измерит елях затрат. Надо уметь определять оптимальную надежность.

Экономические аспекты проблемы надежности оборудования стали в последние годы привлекать все большее внимание. Каков экономический смысл надежности? Что такое оптимальная надежность и каковы ее экономические критерии? Как производить экономический анализ и оценку эффективности мероприятий по повышению надежности? Эти и другие экономические вопросы проблемы надежности стоят сейчас перед каждым разработчиком новых машин и систем. Они выдвинуты жизнью недавно и требуют решения.

Конечно, в современной технике имеется так много комбинаций различных вариантов и их особенностей, что рассмотреть все возможные случаи было бы невозможно. Важно поэтому в первую очередь показать методы решения основных, наиболее типичных задач, связанных с технико-экономическим анализом надежности оборудования.

Нельзя произвести правильный экономический анализ отдельной детали или элемента, если рассматривать ее изолированно. Экономический анализ требует обязательно рассматривать надежность каждого элемента или детали в тесной связи с надежностью всей машины или системы в целом, учитывать влияние изменения надежности каждого отдельного элемента на общие экономические показатели машины или системы, в которую она входит. Эту связь позволяет установить учитываемый в экономическом расчете надежности ущерб от простоев системы в ремонте.

Необходимость широкого и глубокого экономического анализа при создании оборудования повышенной надежности обусловливается и тем, что очень часто те технические средства, которые используются для повышения надежности, одновременно изменяют и ряд других параметров и свойств машины. Так, применение интегральных схем позволяет не только существенно повысить надежность радиоэлектронной аппаратуры, но в то же время уменьшить ее вес, габариты и потребляемую мощность. Во многих случаях увеличивается также и быстродействие аппаратуры. Поэтому, оценивая экономическую эффективность мероприятий по повышению надежности, нельзя игнорировать их влияние и на все другие показатели машины, прибора или аппарата. Другими словами, экономический анализ надежности всегда является составной частью общей задачи экономической оценки повой конструкции оборудования, так как часто перерастает в комплексный технико-экономический анализ новой конструкции. Он должен выявить, как сказались мероприятия, которые были проведены для повышения надежности оборудования, на всех остальных его параметрах.

Но хотя задача экономического анализа надежности очень часто перерастает в более широкую задачу определения экономической эффективности внедрения новых машин, необходимо разрабатывать методы экономического анализа надежности. Эти методы должны базироваться на общей теории и методах определения экономической эффективности внедрения новой техники, но нуждаются в дальнейшей конкретизации.

Надо иметь в виду, что до сих пор в технических условиях на проектирование еще часто не умеют правильно задать требуемый уровень надежности оборудования. Поэтому в каждом отдельном случае необходимо, прежде всего, выявлять, не имеет ли смысл посредством применения экономически эффективных средств поднять самый уровень надежности машины. При этом в процессе технико-экономического анализа иногда возникает необходимость учитывать различия не только в затратах по сравниваемым вариантам конструкции, но и в уровнях их надежности. Это бывает в тех случаях, когда более высокая надежность оборудования обеспечивает не экономию затрат, а лучшее решение каких-либо качественных задач.

Проблема экономического анализа надежности выдвигает целый ряд специфических, присущих только ей задач. Так, целью резервирования (введения избыточности в схему) является только повышение надежности. Поскольку резервирование всегда связано с дополнительными затратами, то естественно возникает ряд вопросов, требующих разрешения. Как определить экономически эффективный для рассматриваемой системы на данном уровне техники уровень резервирования? Как правильно выбрать защитные устройства? Как правильно выбрать наиболее эффективные средства повышения надежности рассматриваемого оборудования?

Специфика экономического анализа надежности оборудования состоит еще и в том, что здесь приходится учитывать ряд таких затрат, которые в традиционных расчетах экономической эффективности внедрения повой техники вообще не фигурируют (например, стоимость хранящегося у потребителя запаса сменяемых частей на один комплект машины; убытки, обусловленные простоям оборудования в ремонтах; убытки из-за ложных решений, принимаемых системой в результате сбоя). В традиционных расчетах экономической эффективности внедрения новой техники нередко не производят детального расчета затрат на текущий ремонт. Иногда эти затраты определяют даже на основании укрупненных норм, созданных для определенного рода оборудования, но совершенно не отражающих особенностей ремонтопригодности именно данной конструкции (например, когда их рассчитывают [по нормативам планово-предупредительных ремонтов). При сопоставлении же вариантов конструкции машины различной надежности подобные укрупненные расчеты являются совершенно неприемлемыми. В этом случае основными видами затрат, которые должны быть возможно более точно рассчитаны в сравниваемых вариантах, становятся именно затраты на текущий ремонт. Надо поэтому уметь правильно их рассчитывать.

В традиционном расчете экономической эффективности внедрения новой техники амортизационные отчисления нередко принято определять на основании установленных для данного рода оборудования норм амортизации. При этом, чем дороже новая конструкция по сравнению с прежней, тем выше ежегодные амортизационные отчисления по ней. Это обусловливается тем, что принимаемые для расчетов нормы амортизации не учитывают особенностей отдельных конструкций данного оборудования. При экономическом же анализе надежности оборудования подобные усредненные расчеты во многих случаях становятся неприемлемыми. Необходимо поэтому знать методы экономического анализа надежности и долговечности оборудования.

Экономический анализ надежности вновь разрабатываемых конструкций служит важным ориентиром в самом процессе их создания. Он показывает главные направления в создании машин оптимальной надежности и долговечности; помогает выбрать наиболее эффективные варианты повышения надежности оборудования; способствует быстрейшему созданию и внедрению самых передовых, высоконадежных, долговечных и высокоэкономичных машин во все отрасли народного хозяйства. Поэтому необходимо производить глубокий экономический анализ мероприятий по повышению надежности оборудования, рассчитывать экономическую эффективность внедрения вновь создаваемых конструкций машин и систем повышенной надежности.

4. Организационно-экономические проблемы ремонта оборудования по его техническому состоянию

Кроме системы планово-предупредительного ремонта (ППР) техники, может применяться система ремонта по техническому состоянию (РТС) или, как её ещё называют, оперативно- восстановительный ремонт (ОВР).

В данной системе ремонты, в частности капитальные ремонты, выполняют в зависимости от технического состояния техники. Система позволяет не производить капитальные ремонты, если в этом нет технической необходимости. То есть в случае, когда физический износ составляющих элементов конструкции техники ещё не привёл к её предельному состоянию, когда ещё обеспечивается нормальное выполнение техникой заданных функций.

Однако применение системы ремонта по техническому состоянию связано с организационно- техническими и экономическими проблемами. Это комплексная проблема. Она связана с решением задач не только в эксплуатации, но также рядом задач в процессе научно-исследовательских и опытно-конструкторских работ (НИОКР) и производства техники. Рассмотрим основные особенности системы ремонта оборудования по его техническому состоянию и подходы к экономическому обоснованию применения данной системы в порядке постановки проблемы.

Практика эксплуатации оборудования и другой техники показывает, что разные единицы оборудования с одним и тем же запланированным межремонтным ресурсом имеют разную степень физического износа по результатам дефектации во время капитальных ремонтов. Прогнозируемый межремонтный ресурс оборудования соответствует необходимому уровню надёжности по результатам ресурсных испытаний. Испытания осуществляется на выборочном количестве оборудования. В их число может войти оборудование из каждой отмеченной группы. Поэтому результаты ресурсных испытаний будут усреднёнными, как и прогнозируемая (заданная) величина межремонтного ресурса конкретного типа оборудования. Следовательно, в эксплуатации разные узлы и оборудование в целом конкретной ресурсной модификации будут иметь разную степень физического износа. Отсюда ясно, что часть оборудования, в пределах пятидесяти процентов, могут иметь наработку в часах до капитального ремонта больше, чем заданная величина межремонтного ресурса. Однако такую возможность нужно обосновать оценкой технического состояния каждой единицы оборудования конкретного типа. Для оценки технического состояния оборудования необходимы соответствующие технические средства. Оценка технического состояния оборудования может осуществляться с помощью разных: технических средств, способов и показателей. Прежде всего, с помощью видео аппаратуры возможен визуальный осмотр деталей и узлов оборудования. Для этого в процессе НИОКР следует предусмотреть возможность их осмотра, то есть предусмотреть «окна" и другие конструктивные особенности. С помощью соответствующих датчиков и других технических средств может определяться: степень вибрации деталей и узлов; стружка в масле; «заброс" температуры деталей и узлов; микротрещины и другие дефекты, определяемые с помощью рентгеновской установки или люминесцентным методом, и другие показатели, характеризующие техническое состояние оборудование. Для эксплуатирующего предприятия (организации) реализация указанных мероприятий для внедрения и использования системы РТС будет связана с дополнительными капитальными вложениями по сравнению с системой ППР: